ITU-T G 975 1 FRENCH-2004 Forward error correction for high bit-rate DWDM submarine systems《高比特率高密度波分多路复用技术(DWDM)海底系统的前向纠错》.pdf

1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T G.975.1SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (02/2004) SRIE G: SYSTMES ET SUPPORTS DE TRANSMISSION, SYSTMES ET RSEAUX NUMRIQUES Sections numriques et systmes de lignes numriques Systmes de cbles optiques sous-marins Correction direct

2、e derreur pour les systmes sous-marins haut dbit et multiplexage par rpartition dense en longueurs donde Recommandation UIT-T G.975.1 RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE G SYSTMES ET SUPPORTS DE TRANSMISSION, SYSTMES ET RSEAUX NUMRIQUES CONNEXIONS ET CIRCUITS TLPHONIQUES INTERNATIONAUX G.100G.199 CARAC

3、TRISTIQUES GNRALES COMMUNES TOUS LES SYSTMES ANALOGIQUES COURANTS PORTEURS G.200G.299 CARACTRISTIQUES INDIVIDUELLES DES SYSTMES TLPHONIQUES INTERNATIONAUX COURANTS PORTEURS SUR LIGNES MTALLIQUES G.300G.399 CARACTRISTIQUES GNRALES DES SYSTMES TLPHONIQUES INTERNATIONAUX HERTZIENS OU SATELLITES ET INTE

4、RCONNEXION AVEC LES SYSTMES SUR LIGNES MTALLIQUES G.400G.449 COORDINATION DE LA RADIOTLPHONIE ET DE LA TLPHONIE SUR LIGNES G.450G.499 CARACTRISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION G.600G.699 EQUIPEMENTS TERMINAUX NUMRIQUES G.700G.799 RSEAUX NUMRIQUES G.800G.899 SECTIONS NUMRIQUES ET SYSTMES DE LIGNES

5、 NUMRIQUES G.900G.999 Gnralits G.900G.909 Paramtres pour les systmes cbles optiques G.910G.919 Sections numriques dbits hirarchiss multiples de 2048 kbit/s G.920G.929 Systmes numriques de transmission par ligne dbits non hirarchiss G.930G.939 Systmes de transmission numrique par ligne supports MRF G

6、.940G.949 Systmes numriques de transmission par ligne G.950G.959 Section numrique et systmes de transmission numriques pour laccs usager du RNIS G.960G.969 Systmes de cbles optiques sous-marins G.970G.979 Systmes de transmission par ligne optique pour les rseaux locaux et les rseaux daccs G.980G.989

7、 QUALIT DE SERVICE ET DE TRANSMISSION ASPECTS GNRIQUES ET ASPECTS LIS LUTILISATEUR G.1000G.1999 CARACTRISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION G.6000G.6999 EQUIPEMENTS TERMINAUX NUMRIQUES G.7000G.7999 RSEAUX NUMRIQUES G.8000G.8999 Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. Rec.

8、UIT-T G.975.1 (02/2004) i Recommandation UIT-T G.975.1 Correction directe derreur pour les systmes sous-marins haut dbit et multiplexage par rpartition dense en longueurs donde Rsum La prsente Recommandation dcrit les fonctions de correction derreur directe (FEC, forward error correction) dotes dune

9、 capacit de correction suprieure celle du code RS(255,239) dfini dans la Rec. UIT-T G.975 pour les systmes sous-marins sur cbles DWDM haut dbit. LAppendice I dcrit en outre les schmas de codage super FEC, dont la capacit de correction est suprieure celle des codes RS(255,239). Lutilisation de cette

10、fonction super FEC dans lquipement terminal de transmission sous-marin (TTE, terminal transmission equipment) ne doit pas tre considre comme obligatoire. Source La Recommandation UIT-T G.975.1 a t approuve le 22 fvrier 2004 par la Commission dtudes 15 (2001-2004) de lUIT-T selon la procdure dfinie d

11、ans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lU

12、IT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les

13、thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformati

14、on qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation

15、reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces disposition

16、s sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTU

17、ELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuel

18、le, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la

19、 prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. UIT 2005 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduit

20、e, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Termes et dfinitions 2 3.1 Termes dfinis dans dautres Recommandations 2 3.2 Dfinitions 3 4 Abrviations 3 5 Caractristiques

21、de la fonction super FEC 3 5.1 Principes gnraux de la fonction super FEC. 3 5.2 Schma de codage super FEC 4 6 Dfinition de la fonction de codage super FEC 4 6.1 Dfinition 4 6.2 Algorithme de codage super FEC. 5 6.3 Proprits relatives au code super FEC 5 6.4 Structure de trame super FEC. 5 7 Paramtre

22、s relatifs au codage super FEC . 5 7.1 Capacit de correction 5 7.2 Taux de redondance 7 7.3 Latence . 7 8 Supervision . 7 8.1 Supervision de la qualit du signal. 7 8.2 Supervision de la connectivit 7 Appendice I Schmas de codage super FEC. 8 I.1 Aperu gnral 8 I.2 Code super FEC RS(255,239)/CSOC (n0/

23、k0 = 7/6, J = 8) 8 I.3 Super FEC codes BCH concatns 14 I.4 Code super FEC RS(1023,1007)/BCH(2047,1952) . 20 I.5 Schma de codage super FEC RS elle dcrit en outre les spcifications en ce qui concerne le contrle des systmes sous-marins cbles. La prsente Recommandation traite dapplications constitues au

24、ssi bien de systmes rpteur amplification optique (Rec. UIT-T G.977) que de systmes optiques sans rpteur (Rec. UIT-T G.973). Lutilisation de cette fonction super FEC dans lquipement de transmission terminal sous-marin ne doit pas tre considre comme obligatoire. La prsente Recommandation na pas pour o

25、bjet de chercher obtenir la compatibilit transversale du systme. Par consquent, la slection des structures de trames FEC qui y sont dcrites est un sujet dingnierie en commun. Les signaux de transmission considrs peuvent tre de type STM-16, STM-64, STM-256, ODU1, ODU2 et ODU3 tant donn que le systme

26、sous-marin peut tre conu comme lune des applications IaDI dfinies dans la Rec. UIT-T G.872. Cela ne signifie cependant pas une limitation du dbit binaire aux valeurs correspondant aux signaux susmentionns. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandat

27、ions UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si

28、possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. Recommandation

29、 UIT-T G.691 (2003), Interfaces optiques pour les systmes STM-64 et autres systmes SDH monocanaux amplificateurs optiques. Recommandation UIT-T G.693 (2003), Interfaces optiques pour les connexions locales. Recommandation UIT-T G.707/Y.1322 (2003), Interface de nud de rseau pour la hirarchie numriqu

30、e synchrone. Recommandation UIT-T G.709/Y.1331 (2003), Interfaces pour le rseau de transport optique. Recommandation UIT-T G.798 (2002), Caractristiques des blocs fonctionnels des quipements hirarchie numrique du rseau de transport optique. Recommandation UIT-T G.805 (2000), Architecture fonctionnel

31、le gnrale des rseaux de transport. Recommandation UIT-T G.872 (2001), Architecture des rseaux de transport optiques. Recommandation UIT-T G.957 (1999), Interfaces optiques pour les quipements et les systmes relatifs la hirarchie numrique synchrone. 2 Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) Recommandation UIT-T

32、 G.959.1 (2003), Interfaces de couche Physique du rseau optique de transport. Recommandation UIT-T G.972 (2000), Dfinition des termes relatifs aux systmes de cbles optiques sous-marins. Recommandation UIT-T G.973 (2003), Caractristiques des systmes en cbles sous-marins fibres optiques sans rpteurs.

33、Recommandation UIT-T G.975 (2000), Correction directe derreur pour les systmes sous-marins. Recommandation UIT-T G.977 (2000), Caractristiques des systmes de cbles sous-marins amplification optique. IEEE Standard 802.3-2002, Information Technology Telecommunication and Information Exchange between S

34、ystems LAN/MAN Specific Requirements Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications. 3 Termes et dfinitions 3.1 Termes dfinis dans dautres Recommandations La prsente Recommandation utilise les termes suivants dfinis dans dautr

35、es Recommandations: hirarchie numrique synchrone (SDH, synchronous digital hierarchy): voir la Rec. UIT-T G.707/Y.1322; module de transport synchrone (STM, synchronous transport module): voir la Rec. UIT-T G.707/Y.1322; systme sur cble sous-marin fibres optiques: voir la Rec. UIT-T G.972; quipement

36、terminal de transmission (TTE): voir la Rec. UIT-T G.972; bilan de puissance optique: voir la Rec. UIT-T G.972; canal de service: voir la Rec. UIT-T G.972; canal de liaison entre oprateurs: voir la Rec. UIT-T G.972; taux derreur en ligne: voir la Rec. UIT-T G.972; correction derreur directe (FEC): v

37、oir la Rec. UIT-T G.972; trame FEC: voir la Rec. UIT-T G.972; codeur FEC: voir la Rec. UIT-T G.972; dcodeur FEC: voir la Rec. UIT-T G.972; code bloc: voir la Rec. UIT-T G.975; code cyclique: voir la Rec. UIT-T G.975; code systmatique: voir la Rec. UIT-T G.975; mot dinformation: voir la Rec. UIT-T G.

38、975; mot de code: voir la Rec. UIT-T G.975. Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) 3 3.2 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.2.1 gain de codage: le gain de codage dsigne laccroissement de sensibilit optique du codage FEC, sans tenir compte de la pnalit due laugmentation du dbit

39、binaire. 3.2.2 gain de codage net: le gain de codage net dsigne laccroissement de sensibilit optique du codage FEC, compte tenu de la pnalit due laugmentation du dbit binaire. 4 Abrviations La prsente Recommandation utilise les abrviations suivantes: BCH Bose-Chaudhuri-Hocquengham BER taux derreur s

40、ur les bits (bit error ratio) DWDM multiplexage par rpartition dense en longueurs donde (dense wavelength division multiplexing) EDFA amplificateur fibre dope lerbium (erbium-doped fibre amplifier) FEC correction derreur directe (forward error correction) GF champ de Galois (Galois field) NCG gain d

41、e codage net (net coding gain) RS Reed-Solomon TTE quipement terminal de transmission (terminal transmission equipment) TTI identificateur de trace de chemin (trail trace identifier) 5 Caractristiques de la fonction super FEC 5.1 Principes gnraux de la fonction super FEC Afin daugmenter le dbit bina

42、ire de transmission, ainsi que la distance et la capacit mises en uvre dans la technologie DWDM, ladoption de la fonction super FEC dont la capacit de correction derreur effective est suprieure celle du codage RS(255,239) pourrait savrer indispensable dans les systmes sous-marins fibres optiques. La

43、 Figure 1 illustre le fait que les procdures de codage et de dcodage sont ralises uniquement au niveau de lquipement terminal de transmission (TTE), sur des signaux lectriques, et profitent lensemble du systme sous-marin fibres optiques qui comprend la fibre optique et ventuellement des modules opti

44、ques tels que des amplificateurs optiques utilisant la technologie EDFA. La fonction super FEC comprend essentiellement: un codeur super FEC dans lquipement terminal de transmission (TTE) metteur qui accepte les bits dinformation et ajoute des symboles redondants calculs, produisant ainsi des donnes

45、 codes un dbit suprieur; un dcodeur super FEC dans lquipement terminal de transmission TTE rpteur qui effectue la correction derreur tout en extrayant la redondance pour rgnrer les donnes qui ont t codes par le codeur FEC. Le signal de transmission considr pourrait tre de type STM-16, STM-64, STM-25

46、6, ODU1, ODU2 et ODU3. Linterface des quipements terminaux de transmission sous-marins peut exiger des cartes GbE et/ou 10GbE. Toutefois, cela ne signifie pas la limitation du dbit binaire aux valeurs correspondant aux signaux susmentionns. 4 Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) LAppendice I dcrit plusieurs

47、 systmes de codage super FEC, ainsi que leurs caractristiques et leur capacit de correction. Figure 1/G.975.1 Schma de principe du systme sous-marin fibre optique DWDM 5.2 Schma de codage super FEC Un schma de codage correction derreur directe (FEC) est utilis communment pour les systmes fibre optique tant sous-marins que terrestres, dfinis respectivement dans les Recommandations UIT-T G.975 et G.709/Y.1331. Dans ces Recommandations, le code Reed-Solomon (255,239) constitue par dfinition le schma de codage FEC.